YR5000-245000Kw大修答题.doc

YR5000-24/2860 5000Kw 电机转子修理方案 一. 事故原因分析 YR5000-24/2860电机转子支架是由焊在轮箍上的两道幅板上面沿轴向敷设12根筋焊接而成的笼形结构. 在这12根支架筋上开槽, 并放置12对切向键. 由这12对切向键把转子铁心撑紧而传递转矩. 哈尔滨电机厂设计的这个转子支架的12根筋的两端伸出幅板的长度较长, 形成悬臂梁状态. 支架筋是沿轴向均匀传递转矩的. 这样支架筋在与幅板焊接处所受到的扭力就很大. 在有些切向键松动而不传递转矩后, 其余支架筋所受到的扭力就更大, 而发生断裂. 二. 修理方案要点 1.12根支架筋加固. 特别是已经断裂的更应加固好. 可以在支架筋的悬出部位两侧沿切向加三角形撑块焊牢. 支架筋下面也可以沿径向加焊三角支撑块. 但不如切向作用大. 2.12对切向键更换. 认真研配. 3.铁心加热再把键打紧打键. 这是为了使传递扭矩的切向键在电机运行时不松弛. 要求在铁心比支架温度高 35-40度的条件下, 将键再楔紧. 4.由于铁心不可避免地产生变形和偏心, 为此应该把转子铁心表面车园. 以免由于气隙不均而产生电磁振动. 5.以上处理的转子应该作静平衡. 三. 电修厂所做的工作 1.12对切向键的研配 2.铁心加热, 与支架形成需要的温差. 并均匀把键打紧. 3.核算能否车削转子表面. 四. 铁心加热方案 1.若按照电机厂的加热方案是对铁心进行感应加热. 即在铁心外园上缠绕一定匝数的电缆通入工频交流电, 利用铁心的磁滞和涡流效应使铁心发热. 但现在铁心上有线圈, 就不能再用感应加热. 2.是考虑能否对线圈通电加热 (1).从滑环通三相交流 该电机转子电压U2=1850V,转子电流I2=1639A 三角形接法. 单独给转子通电时的短路电压大约为额定电压的1/5-1/6 即 308V-370V, 此电源在现场难以找到. 虽然此方案的三相电流一致, 发热也均匀. 但电源解决不了, 只能放弃. (2).用直流电. 我厂有30Kw 6V/12V 5000/2500A直流发电机. 考虑能否用它供电. 从滑环上任意两个环通电, 相当于两相绕组串联后再与第三相绕组并联. 经计算每相绕组的电阻为0.0158欧姆. 按此接法, 从滑环上测得的总电阻为 0.01053欧姆. 电压12V时的电流为1140A,功率为13.68Kw 还有一??接法. 把一相短路, 另两相并联. 总电阻为0.0079 欧姆. 电压为 12V时的电流为1519A.功率为18.23Kw.比第一种接法高33% 因此选用第二种接法. 但即使这样加热功率还偏低. 把发电机强励到16V,电流为2025A,加热功率为32.4Kw电机过载可以承受. 3.同时用电热板辅助加热铁心, 这样得以产生40度的温差. 才能把键打紧. 五. 计算40度温差时键的过盈量 铁心内径2250mm, 半径1125mm. 铁的线膨胀系数为11.2*10^-6 因此键槽可膨胀出 1125*40*11.2*10^-6=0.504mm. 键的斜度是 1:100, 因此在键的加工研配时要留出这一尺寸. 六. 计算车削转子表面对电机运行性能的影响 大型电机的转子表面一般是轻易不能再车削的. 现在若不车削将会由于气隙不均匀而引起电磁振动. 若车削后气隙增大对电机的运行性能有什麽影响. 是大家十分关注的问题. 为此我上计算机按车削前后不同的气隙进行了全面的电磁计算. 计算结果分析认为对电机的功率转矩都影响很小. 车大气隙后励磁电流将增加, 从而降低功率因数和增加定子电流增加发热. 如果能把气隙的增大控制在0.5mm,还是可以的. 于是确定车削转子以气隙增加0.5mm 左右为限. 此时功率因数已经降到0.705,不能再降定子温升已经到80K,不宜再增加. 因此气隙不宜再增加. 电机原设计和车大气隙后的性能比较 原设计 气隙车大0.5mm 变化趋势及影响 气隙 3.0mm 3.5mm 增大0.5mm 励磁电流 227.3A 257.3A 增大30.0A 标么值 0.7874 0.8914 增大10.4% 额定电流 407.8A 431.0A 增大23.2A 最大转矩倍数 3.26(较高) 3.07 减小5.83%影响不大 功